کتاب خواص و کاربردهای زعفران در صنایع غذایی، دارویی و بهداشتی

عنوان صفحه
فصل 1 15
گیاه زعفران 15
زعفران 15
توضیحات گیاه‌شناسی 16
کشت زعفران 16
برداشت 18
فیتوشیمی و خواص حسی 18
مروری بر مواد شیمیایی گیاهی زعفران 19
بررسی اجمالی مواد شیمیایی (فیتو) اصلی زعفران 20
کاروتنوئیدها 20
سافرانال، کروسین و پیکروکروسین 21
فلاونوئیدها 22
مونوترپن‌ها، مشتقات مونوترپنوئیدی، اسیدهای آمینه و آلکالوئیدها 22
اسیدهای فنولیک 23
فیتواسترول‌ها 23
تکنیک‌های متعارف و جدید استخراج ترکیبات زیست‌فعال زعفران 23
تاریخچه 24
تولید جهانی 25
بازار زعفران در مشهد، ایران 25
تجارت زعفران 26
ترکیبات شیمیایی زعفران 26
تجارت جهانی زعفران 27
مشخصات اجزای زعفران 27
مدیریت کیفیت و شرایط نگهداری زعفران 29
استانداردسازی زعفران 30
مشخصات غذایی زعفران چیست؟ 32
چگونه از زعفران استفاده کنیم؟ 32
ضرورت تجزیه‌وتحلیل اجزای اصلی زعفران 33
دسترسی زیستی، فراهمی زیستی و زیست‌فعالی ترکیبات زعفران 34
ارتباط بین زیست‌فعالی و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی زعفران 36
فروش زعفران و سایر ادویه‌ها در ایران 38
چشم‌اندازهای آینده 39
فصل 2 41
خواص گیاه زعفران، خواص دارویی گیاه زعفران 41
استفاده در آشپزی 42
رنگ‌آمیزی 43
عطرسازی 44
درمان افسردگی 44
کاهش اضطراب 44
پیشگیری و درمان سرماخوردگی 45
افزایش قدرت ذهنی 45
افزایش سلامت قلب و عروق 45
انرژی‌زایی 46
ایجاد آرامش در هنگام خواب 46
جلوگیری از تنگی نفس و بهبود آن 46
ایجاد پوستی شفاف و زیبا 46
تنظیم قاعدگی 47
خواص زعفران برای پوست 47
روشن کردن پوست 47
ماسک زعفران و شیر برای لکه‌های پوستی 47
جوش و آکنه صورت 48
ماسک زعفران برای جوش و کلاله 48
آفتاب‌سوختگی شفابخش 48
درمان ریزش مو 48
نوزادان و کودکان 48
مسکن ضدافسردگی 49
چشم 49
کبد چرب 49
سنگ کلیه 49
سرماخوردگی و آنفولانزا 49
ونتر در مجرای گوارش 50
کم‌خونی 50
دیابت و سطح گلوکز خون 50
بیماری پارکینسون و آلزایمر 50
فشارخون 50
درمان بی‌خوابی 51
سرطان 51
سلامت قلب 51
لاغری و کاهش وزن 51
خواص دارویی گیاه زعفران 51
فصل 3 55
کاربرد زعفران در صنایع غذایی 55
استفاده از زعفران در نوشابه‌سازی و سایر صنایع نوشابه‌سازی 56
استفاده از زعفران در صنایع شیرینی‌پزی و نانوایی 57
استفاده از زعفران در صنایع لبنی 57
استفاده از زعفران در صنعت گوشت 57
استفاده از زعفران برای پخت‌وپز 58
غنی‌سازی زعفران در محصولات غذایی 59
قدرت رنگی زعفران 61
فصل 4 63
کاربرد زعفران در صنایع دارویی 63
فعالیت زعفران در سیستم عصبی مرکزی (CNS) و سیستم عصبی محیطی 63
بیماری آلزایمر 64
بهبود توانایی‌های یادگیری و حافظه 65
بیماری پارکینسون 66
تأثیر بر ایسکمی مغزی 66
تأثیر بر تومورها 67
دژنراسیون ماکولا مرتبط با سن 67
تأثیر بر مولتیپل اسکلروزیس (MS) 68
تأثیر بر آسیب عصبی ثانویه به دیابت شیرین (DM) 69
اثرات ضدافسردگی و ضداضطراب 69
تأثیر بر سیستم قلبی عروقی 70
تأثیر بر عملکرد کبد 72
اثر ضد نئوپلاستیک 73
اثرات ضد چربی 74
زعفران به عنوان یک غذای کاربردی 74
زعفران و سرطان 77
زعفران و بیماری‌های ادراری- تناسلی 79
اختلالات قاعدگی 79
فقدان/ ضعف باروری 79
سندرم ترک مورفین 80
تأثیر زعفران بر سطح گلوکز و دیابت 80
فعالیت آنتی‌اکسیدانی 81
ضد اسپاسم و مقوی گوارشی 82
اثر ضد التهابی و ضد درد 82
تأثیر بر سطح کلسترول 83
اثر بر گلوکز خون و مقاومت به انسولین 84
التیام سوختگی درجه دو 84
اثرات روی چشم 84
تأثیر بر التهاب عصبی 85
اثرات بر انتقال‌دهنده‌های عصبی مغز 85
اثرات بر آسیب‌های اکسیداتیو و سمیت عصبی 85
اثرات بر آسیب عصبی و آپوپتوز 86
فصل 5 87
کاربرد زعفران در صنایع بهداشتی و لوازم آرایشی 87
کاربرد زعفران در لوازم آرایشی 88
عامل ضد اشعه ماوراءبنفش 89
قرمزی لکه‌های تاریک 89
اثر ضد پیری و بیماری‌های پوست 90
عطرسازی 90
زعفران به عنوان رنگ‌دانه طبیعی در لوازم آرایشی 91
زعفران به عنوان یک ضد آفتاب قوی 91
فصل 6 95
فواید و عوارض زعفران 95
فواید زعفران 95
تأثیر زعفران در کاهش خطر ابتلا به سرطان 96
مبارزه با التهاب و آرتریت 96
تقویت سلامت بینایی 97
درمان بی‌خوابی 97
ارتقای سلامت مغز 97
ارتقای سلامت دستگاه گوارش 98
التیام زخم‌های سوختگی 98
تقویت ایمنی 98
تسکین علائم قاعدگی 99
بهبود سلامت قلب 99
محافظت از کبد 99
محافظت از پوست در برابر اشعه ماوراءبنفش 100
تغییر رنگ پوست 100
فواید سلامتی 100
تقویت سلامت قلب و عروق 100
اثرات ضد سرطانی بالقوه 101
کاهش علائم PMS 101
احساس سیری و کاهش وزن 102
بهبود اضطراب و افسردگی 102
مقدار مصرف زعفران و عوارض 103
مضرات زعفران 103
سقط جنین در بارداری 103
دوره شیردهی 103
مسمومیت 103
عرق کردن کف دست 104
تداخل دارویی 104
خطرات بالقوه زعفران برای سلامتی 104
ایمنی و سمیت 105
مراقبت‌های ویژه و هشدارها 106
ایمنی و سمیت زعفران برای انسان به عنوان غذا 108
منابع و مآخذ 111

 

 

 

کشت زعفران

کروکوس زعفرانی که در طبیعت ناشناخته است، احتمالاً از Crocus cartwrightianus نشئت می‌گیرد. این میوز دچار میوز نابجا می‌شود و از این رو قادر به تولیدمثل جنسی مستقل نیست؛ بلکه تولیدمثل به روش تکثیر رویشی از طریق «تقسیم و تنظیم» حال می‌شود.

زعفران در ماکوی مدیترانه رشد می‌کند، منطقه‌ای که ظاهراً شبیه چاپارال آمریکای شمالی است و آب‌وهوای مشابه آن منطقه دارد که نسیم‌های گرم و خشک تابستانی سرزمین‌های نیمه‌خشک را شامل می‌شود.

این گیاه با این وجود می‌تواند در زمستان‌های سرد دوام بیاورد و یخبندان تا 10- درجه سانتی‌گراد (14 درجه فارنهایت) و دوره‌های کوتاه پوشش برف را تحمل کند. برخی گزارش‌ها نشان می‌دهند که زعفران می‌تواند محدوده دمایی هوا از 22- تا 40 درجه سانتی‌گراد را تحمل کند. اگر در خارج از محیط‌های مرطوب مانند کشمیر که میانگین بارندگی سالانه 1000-1500 میلی‌متر (40-60 اینچ) است کشت شود، آبیاری موردنیاز است، مناطق زعفران در یونان (500 میلی‌متر یا 20 در سال) و اسپانیا (400 میلی‌متر یا 16 اینچ) به مراتب خشک‌تر از مناطق اصلی کشت ایران هستند. آنچه این امکان را فراهم می‌کند، زمان‌بندی فصول مرطوب محلی است.

باران بلافاصله قبل از گلدهی باعث افزایش محصول زعفران می‌شود. هوای بارانی یا سرد در طول گلدهی باعث افزایش تخریب گیاه و کاهش محصول می‌شود. شرایط مرطوب و گرم دائمی به محصولات زراعی آسیب می‌رساند و خرگوش‌ها، موش‌ها و پرندگان با کندن بنه‌ها باعث آسیب می‌شوند. همچنین نماتدها، زرد شدن برگ‌ها و پوسیدگی بنه نیز تهدیدهای دیگری هستند که این گیاه را تهدید می‌کند.

گیاهان زعفران در سایه عملکرد ضعیفی دارند. آن‌ها در نور کامل خورشید بهترین رشد را دارند. زمین‌هایی که به سمت نور خورشید شیب دارند مکان‌های بهتری برای رشد این گیاه هستند (یعنی شیب جنوبی در نیمکره شمالی).

کاشت این گیاه بیشتر در ماه‌های تیر تا شهریور در آذربایجان شرقی انجام می‌شود. بنه‌های زعفران در عمق 7-15 سانتی‌متری (3-6 اینچ) قرار می‌گیرند. ریشه‌ها، ساقه‌ها و برگ‌های آن می‌توانند بین مهر و بهمن رشد کنند. عمق کاشت و فاصله بنه، در هماهنگی با آب‌وهوا، عوامل مهمی در تعیین عملکرد این گیاه هستند. بنه‌های مادری که عمیق‌تر کاشته می‌شوند زعفران با کیفیت بالاتری را تولید می‌کنند، اگرچه جوانه‌های گل و بنه‌های دختر کمتری تشکیل می‌دهند.

تخت‌های مرتفع سنتی باعث زهکشی خوب می‌شوند. محتوای آلی خاک از نظر تاریخی با استفاده از حدود 20 تا 30 تن در هکتار (9 تا 13 تن کوتاه در هکتار) کود افزایش می‌یابد. پس از آن و بدون استفاده بیشتر از کود، بنه‌ها کاشته شدند. پس از یک دوره خواب در طول تابستان، بنه‌ها برگ‌های باریک را ایجاد می‌کنند و در اوایل پاییز شروع به جوانه زدن می‌کنند. فقط در اواسط پاییز گل می‌دهند. برداشت‌ها به ضرورت یک امر سریع است: پس از شکوفه دادن در سحر، گل‌ها به سرعت پژمرده می‌شوند. همه گیاهان در یک بازه یک یا دو هفته‌ای شکوفا می‌شوند. کلاله‌ها پس از استخراج به سرعت خشک می‌شوند و (ترجیحاً) در ظروف بدون هوا بسته می‌شوند.

 

برداشت

ارزش خرده‌فروشی بالای زعفران در بازارهای جهانی به دلیل روش‌های برداشت کار فشرده حفظ می‌شود که به 440000 کلاله زعفران دست‌چین شده در هر کیلوگرم (200000 کلاله در پوند) نیاز دارد – معادل 150000 گل زعفران در هر کیلوگرم (70000 گل). حدوداً چهل ساعت کار برای چیدن 150000 گل موردنیاز است.

یک گل زعفران تازه چیده شده به طور متوسط ​​30 میلی‌گرم زعفران تازه یا 7 میلی‌گرم زعفران خشک تولید می‌کند.

 

فیتوشیمی و خواص حسی

زعفران حاوی 28 ترکیب فرار و معطر است که کتون‌ها و آلدئیدها در آن‌ها غالب هستند. ترکیبات اصلی مسئول عطر زعفران سافرانال، کروسین و پیکروکروین هستند. زعفران همچنین حاوی مواد شیمیایی گیاهی غیرفرار، ازجمله کاروتنوئیدهای زآگزانتین، لیکوپن، آلفا و بتا کاروتن‌های مختلف و همچنین کروستین و کروسین گلیکوزید آن است که فعال‌ترین اجزای بیولوژیکی هستند. از آنجایی که کروستین نسبت به سایر کاروتنوئیدها کوچک‌تر و محلول در آب است، سریع‌تر جذب می‌شود.

رنگ زرد- نارنجی زعفران در درجه اول نتیجه آلفا کروسین است. این کروسین ترانس کروستین دی استر است. این بدان معنی است که کروسین سازنده عطر زعفران یک استر دیجنتیوبیوز کاروتنوئید کروستین است. کروسین‌ها خود مجموعه‌ای از کاروتنوئیدهای آب‌دوست هستند که یا مونوگلیکوزیل یا دی گلیکوزیل پلی ان استرهای کروستین هستند. کروستین یک پلی ان دی کربوکسیلیک اسید مزدوج آب‌گریز است.

آلفا کروسین حاصل یک رنگ‌دانه کاروتنوئیدی است که ممکن است بیش از 10 درصد از توده زعفران خشک را تشکیل دهد. دو جنتیوبیوز استری‌شده آلفا کروسین را برای رنگ‌آمیزی غذاهای مبتنی بر آب و غیرچرب مانند غذاهای برنجی ایده‌آل می‌کنند.

هنگامی که زعفران پس از برداشت خشک می‌شود، گرما همراه با عمل آنزیمی، پیکروکروسین را برای تولید گلوکز D و یک مولکول آزاد سافرانال تجزیه می‌کند.

سافرانال، یک روغن فرار است که بیشتر عطر زعفران را تولید می‌کند. سافرانال تلخی کمتری نسبت به پیروکروسین دارد و ممکن است تا 70 درصد از بخش فرار زعفران خشک را در برخی نمونه‌ها تشکیل دهد.

زعفران خشک به نوسان سطوح pH بسیار حساس است و در حضور نور و عوامل اکسیدکننده به سرعت از نظر شیمیایی تجزیه می‌شود. بنابراین، برای به حداقل رساندن تماس با اکسیژن اتمسفر، باید در ظروف دربسته نگهداری شود. همچنین زعفران تا حدودی در برابر حرارت مقاوم‌تر است.

 

مروری بر مواد شیمیایی گیاهی زعفران

فیتوکمیکال‌ها ترکیبات شیمیایی فعال فیزیولوژیکی و طبیعی هستند که در گیاهان یافت می‌شوند و مزایای سلامتی آن‌ها فراتر از درشت مغذی‌ها و ریزمغذی‌ها برای انسان است. فیتوکمیکال‌ها را می‌توان در قسمت‌های مختلف گیاه ازجمله ریشه، ساقه، برگ، گل، میوه و دانه‌ها یافت.

پیکروکروسین، کائمفرول، سافرانال، فنل، دلفینیدین، فلاونوئید و کروستین فیتوکمیکال‌های اولیه زعفران هستند و دارای زیست فعالی باکیفیت و پتانسیل آنتی‌اکسیدانی هستند. پس از تجزیه‌وتحلیل شیمیایی، چربی، کربوهیدرات‌ها، مواد معدنی، ویتامین‌ها و سایر متابولیت‌های ثانویه مانند آنتوسیانین‌ها، کاروتنوئیدها، فلاونوئیدها و ترپن‌ها در کلاله زعفران کشف شده‌اند.

کلاله حاوی عناصر فعال زیستی مانند آنتوسیانین‌ها، رنگ‌دانه‌ها، فلاونوئیدها، اسانس‌های معطر فرار و ویتامین‌ها است. بر اساس یک مطالعه شیمیایی، بیش از 150 ماده شیمیایی فرار و غیرفرار در کلاله زعفران کشف شده است. استرهای سافرانال، کروستین و پیکروکروسین سه ماده شیمیایی اصلی هستند که در زعفران یافت می‌شوند. کربوهیدرات‌ها، فیبر خام، پروتئین‌ها، لیپیدها، آنتوسیانین‌ها، مواد معدنی، کاروتنوئیدها، فلاونوئیدها و انواع مواد مغذی دیگر نیز در زعفران وجود دارند. این ترکیبات زیست فعال در سلامت انسان مفید هستند.

زعفران با وجود اثرات بیولوژیکی و کیفیت شیمیایی مواد فعال زیستی قابل توجه موجود در آن، در دستورالعمل‌های سنتی برای طعم، رنگ و عطر از آن استفاده می‌شود.

از این گیاه نه‌تنها به عنوان ادویه استفاده می‌شود، بلکه به دلیل پتانسیل درمانی آن از دیرباز به عنوان یک گیاه دارویی شهرت داشته است. ظهور داروهای مبتنی بر شیمی مصنوعی بر کاربردهای پزشکی و دارویی زعفران تأثیر گذاشت. تمام مواد شیمیایی زیست فعال موجود در زعفران دارای خواص ضد سرطانی، آنتی‌اکسیدانی، ضدافسردگی و ضد توموری هستند و بی‌خوابی و اضطراب را کاهش می‌دهند.

 

بررسی اجمالی مواد شیمیایی (فیتو) اصلی زعفران

کاروتنوئیدها

این‌ها رنگ‌دانه‌های طبیعی موجود در قارچ، جلبک، گیاهان و حیوانات به شکل رنگ‌های زرد، نارنجی- قرمز و قرمز هستند. کاروتنوئیدها مواد پلی ایزوپرنوئیدی هستند که در مشتقات هیدروکربن اکسیژن‌دار (گزانتوفیل‌ها) و کاروتنوئیدهای هیدروکربنی (کاروتن‌ها) قرار می‌گیرند. دارای یک سیستم پیوند دوگانه مزدوج هستند که یک ویژگی ساختاری است که ویژگی‌های شیمیایی، بیولوژیکی و فیزیکی آن را تعیین می‌کند. زعفران به دلیل غلظت بالای کاروتن، یکی از رنگ‌های معروف آشپزی است.

کاروتنوئیدهای زعفران دارای فعالیت‌های زیستی متنوعی ازجمله خواص آنتی‌اکسیدانی، ضدالتهابی و تعدیل‌کننده سیستم ایمنی هستند. کاروتنوئیدهای رژیم غذایی باید عاری از ماتریکس غذایی باشند و در میسل‌های مخلوط نمک‌های صفراوی و بسیاری از لیپیدها ادغام شوند تا در روده جذب شوند. در نتیجه، چربی موجود در یک وعده غذایی برای جذب کاروتنوئید موردنیاز است. مکمل‌های کاروتنوئیدی موجود در روغن آزادشده از ماتریکس راحت‌تر از کاروتنوئیدها در وعده‌های غذایی جذب می‌شوند. کاروتنوئیدها در شیلومیکرون‌ها، با لیپوپروتئین‌های غنی از تری گلیسیرید ادغام می‌شوند و توسط سلول‌های روده (انتروسیت‌ها) در خون آزاد می‌شوند. عمل آنزیمی به نام لیپوپروتئین لیپاز باعث کاهش تری گلیسیرید از شیلومیکرون‌های در گردش می‌شود و در نتیجه بقایای شیلومیکرون تولید می‌شود. پروویتامین A (کاروتنوئیدها) را می‌توان در روده و کبد برای ایجاد رنگ‌دانه شبکیه شکاف داد. ثابت شده است که کاروتنوئیدها دو مزیت برای سلامتی دارند: بهبود پاسخ ایمنی و احتمال کمتر بیماری‌های دژنراتیو مانند سرطان، بیماری‌های قلبی عروقی، آب‌مروارید و تحلیل عضلانی.

 

سافرانال، کروسین و پیکروکروسین

کروسین‌ها در صنایع غذایی برای ایجاد رنگ قرمز روشن که پایدار و محلول در آب است استفاده می‌شود. ویژگی‌های آنتی‌اکسیدانی آن‌ها باعث تقویت حافظه، ضد اسکیزوفرنی و ضد بیماری آلزایمر می‌شود. کروستین و مشتقات آن نیز به‌عنوان رنگ‌‌دهنده در صنایع دارویی و غذایی مورداستفاده قرار می‌گیرند و دارای انواع فواید دارویی برای ارتقای سلامت هستند. پیکروکروسین^[1] قسمت بی‌رنگ کلاله است که طعم و عطر تلخ آن را تشکیل می‌دهد. مواد شیمیایی فرار ازجمله ایزوفرون و سافرانال به عطر زعفران کمک می‌کنند. خواص ضد تشنج و ضدافسردگی ایزوفرون و سافرانال به خوبی شناخته شده است.

کروستین، کروسین و پیکروکروسین دارای ویژگی‌های پیشگیری‌کننده از سرطان، تقویت‌کننده حافظه و محافظت از قلب هستند. منابع اصلی رنگ زعفران کروسین و کروستین هستند، در حالی که طعم تلخ آن به دلیل پیروکروسین است. زعفران به عنوان دارو یا در محصولات بهداشتی استفاده می‌شود. پیکروکروسین و سافرانال دو ترکیب فیتوکراسی فعال فیزیولوژیکی هستند که در زعفران حاصل از تجزیه زآگزانتین هستند. پیکروکروسین مسئول طعم و تلخی است، در حالی که از سافرانال به عنوان رایحه زعفران یاد می‌شود. اسانس زعفران حاوی پیکروکروسین است که یک گلیکوزید مونوترپن است. خروجی کلی اسانس زعفران ممکن است بین 0. 4 تا 1. 3 درصد باشد. این گیاه دومین فیتوشیمیایی رایج در اسانس زعفران با طعم تلخ است.

یک مونوترپن آلدئیدی است که در اسانس زعفران یافت می‌شود. سافرانال از اثر بتا گلوکوزیداز روی پیش‌ساز آن، پیروکروسین، در طول کم‌آبی پس از برداشت و شرایط نگهداری روی کلاله‌های تازه تشکیل می‌شود.

 

فلاونوئیدها

فلاونوئیدها متابولیت‌های پلی فنل ثانویه هستند که در طیف وسیعی از گیاهان یافت می‌شوند. متابولیت‌های ثانویه گیاهان دارای فعالیت‌های ضد تکثیر، ضد تومور، پرواپوپتوز، آنتی‌اکسیدان، محافظ قلبی و ضدالتهابی هستند. گلیکوزیدها و فلاوانول‌ها می‌توانند به عنوان افزودنی‌های غذایی استفاده شوند و همچنین آن‌ها دارای اثرات محافظتی بر روی قلب هستند. مطابق بررسی‌های انجام‌شده سه گلوکوزید کامفرول اولیه در زعفران یافت شده است.

تمام فعالیت‌های فلاونوئیدها در گیاهان شامل محافظت در برابر اشعه ماوراءبنفش، رنگ‌آمیزی گل برای جذب گرده‌افشان، آللوپاتی، دفاع، کنترل گونه‌های فعال اکسیژن، ارتباط گیاه با میکروب و مهار انتقال اکسین می‌شود. آن‌ها همچنین برای زنده ماندن گرده در بسیاری از گونه‌ها ضروری هستند. فلاونوئیدها بر فرآیندهای بیولوژیکی مختلف ازجمله ارتباط سلول به سلول، کنترل رونویسی و انتقال سیگنال تأثیر می‌گذارند. علاوه بر این، فلاونوئیدها نقش مهمی در تغذیه انسان ایفا می‌کنند و اثرات درمانی مختلف فلاونوئیدها در سیستم‌های حیوانی کشف شده است.

 

مونوترپن‌ها، مشتقات مونوترپنوئیدی، اسیدهای آمینه و آلکالوئیدها

ایزوپرن و مشتقات اکسیژن‌دار از دو مولکول ایزوپرن پلیمریزه می‌شوند که منجر به تشکیل ترپنوئیدهایی می‌شود که معمولاً به آن‌ها مونوترپن می‌گویند. مونوترپن گلیکوزیدها و مونوترپنوئیدهایی که از زعفران شناسایی و جدا شده‌اند 38 عدد می‌باشد.

همچنین کلاله زعفران حاوی مواد نیتروژنی مانند آلکالوئیدها و اسیدهای آمینه است. اسیدهای آمینه به طعم غذاها کمک می‌کنند و اجزای ضروری مواد غذایی هستند. آلکالوئیدها ضد باکتری، ضدالتهاب و ضدویروسی هستند و فعالیت دارویی از خود نشان می‌دهند.

 

اسیدهای فنولیک

رایج‌ترین گروه از مواد شیمیایی فعال زیستی که در منابع مختلف گیاهی یافت می‌شوند، اسیدهای فنولیک هستند. اسیدهای فنولیک اولیه شامل اسیدهای هیدروکسی سینامیک و اسیدهای هیدروکسی بنزوئیک هستند که متابولیت‌های معطر ثانویه هستند که ویژگی‌های ارگانولپتیک معمولی را به غذا اضافه می‌کنند و با مزایای سلامتی مختلفی همراه هستند. اسید کلروژنیک، کافئیک اسید، متیل پارابن، اسید گالیک و پیروگالول، اسیدهای فنولیک هستند که در زعفران کشف شده‌اند. اسیدهای هیدروکسی بنزوئیک (پیشسازهای بیوسنتز فلاونوئید) در چندین بخش از زعفران یافت شده است.

 

فیتواسترول‌ها

فیتواسترول‌ها، الکل‌های استروئیدی طبیعی هستند که با کاهش کلسترول خون و نسبت کلسترول متصل به لیپوپروتئین با چگالی کم (LDL) در سرم‌ها اثرات تغذیه‌ای و سلامتی خوبی دارند. در گلبرگ زعفران، فیتواسترول‌هایی مانند استیگماسترول و بتا سیتوسترول، فکوسترول، استیگماسترول و بتا سیتوسترول یافت شدند.

 

تکنیک‌های متعارف و جدید استخراج ترکیبات زیست‌فعال زعفران

اجزای زیست فعال را می‌توان با در نظر گرفتن بافت‌ها و واریته‌های گیاهی مربوطه و با استفاده از فرآیند استخراج صحیح از مواد گیاهی استخراج کرد. فرآیندهای استخراج سنتی (خیساندن، استخراج با حلال، استخراج سوکسله و تقطیر با آب) اغلب غیرانتخابی هستند، به زمان‌های استخراج طولانی‌تری نیاز دارند، حجم بالایی از حلال‌های آلی را به کار می‌گیرند و در برخی موارد، به مواد شیمیایی فعال زیستی حساس به حرارت، آسیب می‌رسانند. تکنیک‌های استخراج جدید به عنوان جایگزینی برای روش‌های سنتی رسیدگی به این مسائل توصیه می‌شود. فرآیندهای استخراج «سبز» از نظر محیطی بی‌خطر، سریع‌تر، ایمن‌تر، کارآمدتر و دقیق‌تر هستند.

استخراج سبز شامل استخراج غشای مایع امولسیونی، استخراج به کمک اولتراسوند، استخراج مرتبط با آنزیم، استخراج میدان الکتریکی پالسی، استخراج به کمک مایکروویو و استخراج سیال فوق بحرانی است. این روش‌ها می‌توانند اجزای زیست فعال زعفران را به طور مؤثر استخراج کنند. به طور کلی، اثربخشی روش‌های استخراج تا حد زیادی با استفاده از تکنیک‌های استخراج هم‌زمان، انتخاب حلال‌های مناسب و در نظر گرفتن میل ترکیبی حلال-املاح تعیین می‌شود. استخراج، جداسازی و شناسایی این عناصر زیست فعال دشوار است زیرا مواد شیمیایی زیست فعال به دما، نور و رطوبت حساس هستند.

 

تاریخچه

بر اساس اساطیر یونان باستان، کروکوس دوست خدای هرمس بود. یک روز که آن‌ها مشغول بازی بودند، هرمس به اشتباه یک دیسک را پرتاب کرد و به سر کروکوس برخورد کرد و سه قطره خون از سرش به روی گل زعفران افتاد و کلاله ایجاد شد. از آن زمان، این گیاه نام کروکوس را به دست آورد.

با توجه به ادبیات یافت شده و مطالعه شده، سه کاربرد معمولی برای زعفران وجود دارد. در بین‌النهرین، به طور گسترده‌ای برای اهداف درمانی استفاده می‌شد. فنیقی‌ها از زعفران به عنوان ماده مرگ گران‌بها و به عنوان یک ماده تجاری با استفاده می‌کردند. سرانجام در روم باستان زعفران واردشده از کیلیکیه به عنوان درمان و رنگ و همچنین در عطرها و مرهم‌ها استفاده می‌شد.

داروها برای اهداف درمانی خاص و بعداً برای درمان بسیاری از بیماری‌ها استفاده می‌شد. درواقع، اثربخشی داروها برای یک بیماری خاص منجر به گسترش استفاده از آن‌ها به سایر اختلالات در مرحله اولیه تمرین پزشکی شد، زمانی که پزشکی اساساً یک آیین جادویی بود. پس از آن، بسیاری از داروها نیز به عنوان یک ماده غذایی مورداستفاده قرار گرفتند، به این معنی که مواد مناسب برای درمان‌های حفاظتی می‌توانند از بیماری‌ها نیز جلوگیری کنند. همچنین بسیاری از داروها برای مصارف رایج مانند رنگ پارچه و درمان‌های زیبایی مورداستفاده قرار گرفتند. 8 خواص درمانی منتسب به زعفران در دوران باستان یافت شده است.

دزانی^[2] در رساله خود در مورد فارماکوگنوزی توضیح می‌دهد که در نورنبرگ، بین سال‌های 1449 تا 1495، سه نفر به جرم جعل زعفران به آتش محکوم شدند. زنی که همدست آن‌ها بود از سر دلسوزی از آتش نجات یافت.

Dizionario di Commercio، نوشته برادران ساواری، بیان می‌کند که زعفران یک ماده غذایی است که در آشپزخانه استفاده می‌شود. نقاشان برای ساختن مینیاتور از آن استفاده می‌کنند. زعفران رنگ فوق‌العاده‌ای به رنگ‌ها می‌دهد. پزشکان از آن برای درمان بسیاری از بیماری‌ها استفاده می‌کنند.

طب مدرن زعفران را دوباره کشف کرده است که نشان‌دهنده چندین اثر درمانی و کاربردهای دارویی است. تا آنجایی که موردبحث قرار گرفته است، به نظر می‌رسد زعفران دارای خواص ضد سرطانی، جلوگیری از جهش، تعدیل‌کننده ایمنی و آنتی‌اکسیدانی است. مطالعات اخیر اثرات مفید زعفران را در افسردگی، سندرم پیش از قاعدگی و بیماری آلزایمر نشان داده است.

 

تولید جهانی

بازار زعفران در مشهد، ایران

تقریباً تمام زعفران در یک کمربند از اسپانیا در غرب تا هند در شرق می‌روید. ایران مسئول حدود 45 درصد تولید جهانی است. افغانستان و اسپانیا تولیدکنندگان ثانویه هستند، در حالی که امارات متحده عربی، یونان، هند و مراکش در میان تولیدکنندگان جزئی هستند.

بر اساس آخرین آمار تجارت زعفران در سال 2019، ایران با تأمین 430 تن از مجموع 450 تن زعفران تولیدشده در سراسر جهان، بزرگ‌ترین تولیدکننده زعفران در جهان است و پیش‌بینی می‌شود در سال 2020 به 500 تن برسد. هند تنها 22 تن زعفران تولید می‌کند که سالانه رتبه دوم را دارد. سایر کشورهای تولیدکننده زعفران و بر اساس سهمی که در تولید جهانی زعفران دارند عبارتند از: یونان (7. 2 تن)، افغانستان (6 تن)، مراکش (2. 6 تن)، اسپانیا (2. 3 تن)، ایتالیا (1 تن)، چین (1 تن) و آذربایجان (0. 23 تن).

 

تجارت زعفران

قیمت زعفران در قیمت‌های عمده و خرده‌فروشی از 1100 تا 11000 دلار در کیلوگرم (500 تا 5000 دلار در پوند) متغیر است. در کشورهای غربی، متوسط ​​قیمت خرده‌فروشی در سال 1974، 2200 دلار به ازای هر کیلوگرم (1000 دلار در پوند) بود. رنگ زرشکی زنده، رطوبت خفیف، خاصیت ارتجاعی و عدم وجود نخ‌های خردشده همگی از ویژگی‌های زعفران تازه هستند.

 

ترکیبات شیمیایی زعفران

ارزش اقتصادی گیاه زعفران در تجارت جهانی ادویه آن که به زعفران یا کلاله معروف است کاهش می‌یابد. همچنین خواص بیولوژیکی و دارویی آن‌ها است که باعث شده است در طب سنتی، مدرن و در چندین زمینه صنعتی مورداستفاده گسترده قرار گیرد.

کلاله‌های گل زعفران حاوی مواد شیمیایی زیادی است. کربوهیدرات‌ها، مواد معدنی، موسیر، ویتامین‌ها (به‌ویژه ریبوفلاوین و تیامین) و رنگ‌دانه‌ها ازجمله کروسین، آنتوسیانین، کاروتن، لیکوپن، زآگزانتین، فلاونوئیدها، اسیدهای آمینه، پروتئین‌ها، نشاسته، صمغ و سایر ترکیبات شیمیایی نیز در زعفران توصیف شده است.

کلاله زعفران که اساساً زعفران تجاری را تشکیل می‌دهد دارای رنگ، طعم و عطر متمایز و منحصربه‌فردی است و برخی از گروه‌های ترکیبات شیمیایی مسئول هر یک از این خواص شناسایی‌شده در زعفران هستند‌.

همان‌گونه که در بخش‌های قبلی بیان شد یکی از رنگ‌دانه‌های اصلی زعفران کروسین است که متعلق به گروهی از کاروتنوئیدهای طبیعی است که به صورت تجاری از کلاله خشک‌شده زعفران به دست می‌آید. دارای رنگ قرمز تیره است، بلورهایی با نقطه ذوب 186 درجه سانتی‌گراد تشکیل می‌دهد و به راحتی در آب حل می‌شود.

عنصر اصلی که به زعفران طعم «تلخ» خاص آن را می‌دهد، گلیکوزید پیروکروسین است. این ماده تلخ‌مزه می‌تواند متبلور شده و با هیدرولیز گلوکز و آلدئید، سافرانال تولید کند که عامل اصلی عطر زعفران سافرانال است که فعالیت‌های بیولوژیکی زعفران حدود 60 درصد از اجزای فرار زعفران را تشکیل می‌دهد. در زعفران تازه، این ماده به عنوان یک پیکروکروسین پایدار وجود دارد، اما در اثر حرارت و با گذشت زمان، تجزیه می‌شود و آلدئید فرار سافرانال آزاد می‌شود.

ترکیبات زیست فعال زعفران، یعنی کروسین، پیکروکروسین و سافرانال به ترتیب رنگ، طعم و عطر مشخصه این ادویه را فراهم می‌کنند. همه کروسین‌ها استرهای کروستین هستند که در آن‌ها گلوکز و جنتیوبیوز به عنوان باقیمانده کربوهیدرات وجود دارد.

 

تجارت جهانی زعفران

زعفران در آسیا، خاورمیانه و اروپا کشت و تولید می‌شود و به سراسر جهان صادر می‌شود. سالانه حدود 200 تا 300 تن زعفران در سطح جهان تولید می‌شود در سال 2019، رتبه تجارت زعفران 3550 با ارزش تجارت 229 میلیون دلار (10) بود.

در سال 2019، ایران و اسپانیا بزرگ‌ترین صادرکنندگان زعفران بودند و بیش از نیمی از تجارت جهانی را به خود اختصاص دادند. اسپانیا و هنگ‌کنگ بیشترین واردات را داشتند. علاوه بر این، بین سال‌های 2018 تا 2019، مقیاس صادرات زعفران به سرعت در افغانستان، ازبکستان، هلند، فرانسه و بریتانیا گسترش یافت. در سال 2018 متوسط ​​تعرفه زعفران 14. 3 درصد بود. کشوری که بالاترین تعرفه را داشته ایران (55 درصد) با توجه به اینکه صادرکننده عمده است، تعرفه‌های حمایتی برای آن وضع شده است.

 

مشخصات اجزای زعفران

مشخصات اجزاء زعفران شامل مواد مغذی و متابولیت‌های ثانویه زعفران است که در مطالعات مختلف موردبررسی قرار گرفته است. بیش از 150 ترکیب از زعفران جدا شده است. زعفران حاوی مواد مغذی و سایر ترکیبات مانند آب، کربوهیدرات‌ها، چربی‌ها، پروتئین‌ها، ویتامین‌ها (ریبوفلاوین و تیامین)، مواد معدنی، خاکستر، فیبر غذایی، اسید آلی، آنتوسیانین‌ها، فلاونوئیدها و کاروتنوئیدها است.

در میان متابولیت‌های ثانویه زعفران، ترکیبات شناخته‌شده کروسین، پیکروکروسین و سافرانال هستند که به عنوان رنگ، طعم‌دهنده و معطرکننده در پخت‌وپز اهمیت دارند. کروستین، آگلیکون کروسین‌ها، جزء اصلی آپوکاروتنوئیدهایC20  زعفران است و سافرانال و پیکروکروسین متابولیت‌های ثانویه‌ای هستند که نقش مهمی در صنایع غذایی، آرایشی و بهداشتی و پزشکی دارند.

کروسین‌ها، مشتقات استر کروستین، در زعفران و در میوه گاردنیا یاسمینوئیس یافت می‌شوند. این ترکیبات، رنگ‌زای اصلی و ترکیبات زیست فعال زعفران هستند. پنج نوع از مشتقات کروسین به نام‌های کروسین-1، کروسین-2، کروسین-3، کروسین-4 و کروسین-5 شناخته می‌شوند که با تعداد و موقعیت بخش‌های قند متصل به کروستین متمایز می‌شوند. کروسین-1، جزء اصلی، شامل دو گروه جنتیوبیوز متصل به کروستین است. کروسین‌ها همچنین به دو استریو ایزومر متمایز می‌شوند که در آن همه پیوندهای دوگانه در زنجیره کروستین ترانس هستند و دیگری با یک پیوند دوگانه cis در C13 زنجیره تشکیل می‌شود. کارمونا و همکاران 15 کروسین را در زعفران شناسایی کرده‌اند.

اگرچه کاروتنوئیدها به طور کلی به عنوان چربی‌دوست طبقه‌بندی می‌شوند، کروسین‌ها کاروتنوئیدهای آب‌دوست هستند. کروسین‌ها حاوی مولکول‌های جنتیوبیوز محلول در آب هستند. چندین اتم اکسیژن بسیار قطبی در مولکول‌های جنتیوبیوز وجود دارد. بنابراین، آن‌ها بسیار محلول در آب هستند زیرا اتم‌های اکسیژن موجود در جنتیوبیوز پیوندهای هیدروژنی تشکیل می‌دهند. اگرچه پيکروکروسين که گزارش شده حاوي تقريباً 26 درصد در زعفران خشک است. یک ترکیب بی‌بو و بی‌رنگ است، طعم تلخی دارد و برای طعم زعفران مهم است. پیکروکروسین یک ترکیب تجزیه‌کننده زآگزانتین در زعفران است و 2 مول از 1 مول کروسین تولید می‌کند. در عصاره آبی زعفران، تجزیه پیروکروسین پایدارتر از استرهای کروستین است. در طی فرآیند خشک کردن، پیروکروسین مولکول گلوکز خود را آزاد می‌کند که سافرانال، یک ترکیب فرار اصلی زعفران که 65 درصد از کل ترکیبات عطری را در بیش از 60 جزء فرار زعفران اشغال می‌کند، با کم‌آبی تولید می‌کند. این واکنش شامل آنزیم گلوکوزیداز است.

بنابراین، کروسین‌ها، پیکروکروسین و سافرانال به عنوان نشانگرهای کنترل کیفیت برای زعفران توسط سازمان بین‌المللی استاندارد (ISO) استفاده می‌شوند.